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電源節能雙管正激拓撲結構的研究

鉅大LARGE  |  點擊量:887次  |  2020年06月16日  

近期令人矚目的新款航嘉多核R80電源,除了集低價、節能、穩定、低噪音等特點于一身外,令玩家們感興趣的恐怕還有雙管正激這一先進的拓撲架構。事實上,不但多核R80采用雙管正激,即將在夏季上市的新版多核X2、DH8和R85、F1等多核全系列電源也將采用這一先進的技術。此外,臺系代工大廠也在較早前進入了正激時代。采用究竟什么是雙管正激,它對消費者來說是喜還是悲呢?


雙管正激和半橋的用途:


無論先進的正激拓撲還是成熟但稍顯落后的半橋拓撲,在電源內部中都扮演開關電路的角色。它的用途是把高壓直流電轉換為低壓直流電(再經過整流濾波后便是CpU、硬盤等硬件使用的5V、12V等電流)。我們了解,電源在工作時其內部會發熱,導致電能不能100%被CpU等硬件利用,而電能損耗則重要發生在開關電路部位。因此,開關電路設計、用料的好壞直接決定著電源轉換效率的高低。


如何判斷雙管正激還是半橋:


要了解電源采用哪種拓撲架構,最簡單的方法是拆開電源的外殼,觀看變壓器的數量即可。但關于眾多普通消費者來說,這種方法就勉為其難了。此時比較可靠的方法即是選擇大廠產品,特別是通過了80認證的大品牌電源,例如航嘉多核R80等。


當然,有一定動手能力的玩家就可自行拆卸電源外殼進行判斷,如下圖所示:


在兩塊散熱鋁片之間的三個變壓器可看作是半橋拓撲的標志


拆過電源的玩家應該對兩塊散熱片之間的變壓器有印象。傳統電源多采用半橋拓撲,其標志是在兩塊散熱鋁片中間依次排開三個變壓器。


散熱片之間只有兩個變壓器,可看作雙管正激結構的標志300W-400W


雙管正激為何取代半橋?


包括已經上市的新版多核R80和冷鉆win7等,越來越多主流電源采用雙管正激,那么為何半橋遭到拋棄?要回答這個問題,必須先了解兩種拓撲架構的優劣。


從傳統電源的生產和技術來看,半橋拓撲更為簡單、技術成本更低。這也是半橋電源長期統治DIY主流市場的原因。但隨著近年來人們對80節能產品的需求日益劇增,低碳、環保產品逐漸成為社會價值趨勢,半橋不利于提升電源轉換效率的劣勢便暴露無疑,特別是在300W以上功率電源上,要讓電源保持80%以上的轉換效率無疑是一道技術門檻。


和半橋正好相反,雙管正激在自身技術研發和生產上都有一定門檻,導致產量較小的電源廠不敢貿然采用它,否則就很可能陷入成本高居不下的境地。但只要有產量保證,較高的技術研發成本自然容易消化。此外,雙管正激所采用的兩個MOS管更利于在300W-400W階段提升轉換效率,不會像半橋的三極管那樣提升自身發熱量、降低轉換效率。


除了成本和轉換效率外,雙管正激的另一大優點便是安全性更高。半橋采用的是電壓緩和保護機制,當電壓達到超過預定值時,電源便啟動自動斷電保護。但電壓緩和保護機制的缺點是反應不及電流緩和保護機制迅速,對電腦硬件有潛在隱患。而雙管正激則采用電流緩和保護機制,只要電流超過預定值時即會斷電保護。


隨著低碳、環保成為主流價值觀,市場對節能、通過80的電源需求將會進一步加大。而先進的雙管正激正是最具成本優勢和技術優勢的80方法,特別是關于產量達到較大規模的品牌更是如此。反過來說,在眾多假冒80電源充斥的市場,雙管正激也是判斷電源是否節能的辦法之一。


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